全球首架多旋翼载重型木质无人机—“木鸾1号”完成首飞

近日，在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下，由中国林业科学研究院木材工业研究所自主研制的多旋翼载重型木质无人机“木鸾1号”顺利完成首次飞行试验，各项飞行数据表现良好，首飞取得圆满成功。

鸾，上古神鸟，是神话传说中的西王母的昆仑信使和飞天座驾，该机型采用多旋翼垂直起降（适配复杂地形和气候）的设计思路，主体结构部件全部采用超强超韧木材复合材料来制造，取名“木鸾”寓意良木化鸾凌空，肩负经略云天使命。无人机续航时间30-40分钟，平均飞行速度约50公里/小时，最大载重达6kg，改进机型结构可拓展最大载重达15kg，具有成本低、质量轻、碳排放小、透波率高、退役后结构材料可降解、无污染等优异特性。

这架多旋翼载重型无人机从机型选择、主体结构材料制造、组装、飞行操控等全部由中国林业科学研究院木材工业研究所木质复合材料研究室唐启恒研究员等人自主完成。

一、整机核心优势

1.高性能化

研究团队历时多年精心研发，以传统木材单板为原料，通过结构调控和表面处理等先进技术创制超强超韧木材复合材料（复合材料纵向、横向拉伸强度和弯曲强度大于350MPa，断裂韧性大于60MPa·m1/2，耐候与耐水性好，完全满足部分载重型无人机对结构材料的要求。

2.轻量化

首次采用超强超韧木材复合材料（密度约1.3g/cm3）来制造无人机结构部件，在同等体积下，较传统航空铝合金（密度约2.7g/cm³）减重51.9%，较玻璃纤维复合材料（密度约2.0g/cm³）减重35.0%以上，较碳纤维复合材料（密度约1.6g/cm³）减重18.8%，为无人机续航能力提升、结构部件材料绿色化奠定了坚实基础。

3.低成本化

载重型无人机结构部件常用碳纤维复合材料、铝合金等，碳纤维被誉为“黑色黄金”，平均价格约10万元/吨，航空级碳纤维价格更贵；铝合金价格约2-3万元/吨；而木单板约0.3-0.4万元/吨，原材料成本低，而且木材天然可再生，不涉及上千度的高能耗加工等问题。

4.碳足迹低

木材作为典型的绿色可再生生物质材料，具备天然固碳、可降解等优势，而传统金属、复合材料在加工制造环节碳排放高，全生命周期碳足迹居高不下，难以适配航空材料低碳化、绿色化发展趋势，利用木材则可以实现“低碳 固碳”的双重价值。

二、未来应用场景

领导强调，未来产业具有前瞻性、战略性、颠覆性等特点，需要科学谋划、全局统筹。低空经济作为国家战略性新兴产业、未来产业，在“十五五”规划中明确指出，培育和壮大新兴产业和未来产业，推进低成本无人机安全防控技术产品攻关应用，实施新技术新产品新场景大规模应用示范行动。

1、强化军需装备，筑牢国防安全屏障

依托该无人机垂直起降设计、木质结构材料透波率高、雷达反射面积小等优势，适配边境隐秘侦察等值守任务，解决我国边境线绵长、地形复杂、人工巡逻面临效率低等难题；依托单机价格便宜等成本优势，适合战时的大规模蜂群战术，作战效费比高。

2、“三北”沙障运输，筑牢北疆绿色生态长城

“三北”地区防沙治沙面临沙障材料运输难度大、人工搬运效率低等困难，凭借该无人机载重与适配复杂地形的能力，可实现沙障物料的高效率、全覆盖空中投送，大幅提升防沙治沙速度。

3、冲锋险域一线，构筑应急抢险空中通道

针对地质灾害、森林火灾、洪涝水灾等险域一线，该无人机凭借低成本、环境适配性高等优势，可以进行批量化生产，以极低成本快速实现大规模物资精准投送、人员救助等工作，实现国家应急救援体系向“空地立体结构”跨越式升级。

4、赋能乡村振兴，夯实农林产业战略根基

智慧农林、绿色农林是农林业现代化、乡村振兴战略的重要抓手。我国山地、丘陵农林种植区域面临地形复杂、农资运输效率低、损耗高等难题，该载重型无人机恰好满足农林产品运输、高效植保、山区物流配送等核心需求，助力国家特色农林产业发展根基。

5、智巡自然资源，守护全域信息安全

针对我国森林、湿地、草地等自然资源面积广袤、地形崎岖复杂等问题，依托无人机开展日常巡查、资源调查等工作，助力国家重大生态工程落地实施；面临火灾突发，还可以搭载防火设备实现快速灭火。

近几年，我国低空经济正在以前所未来的速度快速发展:多个省份将低空经济写入政府报告；无人机概念股持续上涨；企业融资额屡创新高，所有一切似乎都在宣告低空经济的黄金时代已经到来。

然而，必须清醒认识到低空经济的发展涉及到国家安全、空域管控、城市治理等多种因素，是一个需要耐心培育的产业，产业起飞前必然是一场长跑。此外，利用木材制造多旋翼载重型无人机并非完全取代常用结构材料，而是形成资源搭配、多元互补的产业布局，充分发挥生物质材料自身优势，打造生物基航空材料特色产业。

这项工作的意义在于：一是为推动木材从传统家居领域向航空航天等高科技领域奠定良好基础；二是有助于完善低空装备结构材料的绿色底座和适配“双碳”的长远目标。研究成果具备较高的科研价值、产业前景，战略价值突出。想了解更多木业信息，欢迎关注木材之家mucaizhijia.com。